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Risultato Progetto: FFC#17/2020
Piattaforme di veicolazione orale e polmonare per il riposizionamento di anakinra nella fibrosi cistica

Oral and pulmonary delivery platforms for anakinra repurposing in cystic fibrosis

I prodotti inalatorio e orale ottenuti mostrano caratteristiche promettenti suggerendo un notevole potenziale dell’antinfiammatorio anakinra in fibrosi cistica.

Dati del Progetto

Responsabile
Stefano Giovagnoli (Università degli Studi di Perugia, Dip. di Scienze Farmaceutiche)
Categoria/e
Ricercatori coinvolti
6
Durata
2 anni
Finanziamento totale
85.000 €
Adozione raggiunta
85.000 €
Obiettivi
         Stefano Giovagnoli L’infiammazione sregolata è caratteristica sfavorevole della malattia polmonare FC e nuove terapie mirate a...
Objectives
A dysregulated inflammation is typical of the CF lung disease and new therapies aimed at its reduction could lead...

Risultati

Il progetto ha riguardato lo sviluppo di formulazioni inalabile e orale di anakinra per il trattamento dell’infiammazione nella fibrosi cistica (FC). 

In una prima fase è stata ottenuta una polvere secca di anakinra respirabile che ha dimostrato in vitro proprietà ottimali in termini di preservazione dell’attività della proteina e stabilità nel tempo a temperatura ambiente. Studi in vivo su topi sani e FC, infettati con tipici agenti patogeni, come Aspergillus fumigatus o Pseudomonas aeruginosa, hanno dimostrato come la singola somministrazione della polvere secca inalabile di anakinra, nell’arco di una settimana di trattamento, sia più efficace rispetto alla somministrazione giornaliera di Kineret (nome commerciale di anakinra) o lo standard di anakinra, fino a concentrazioni quattro volte inferiori rispetto alla dose sistemica. Inoltre, anakinra somministrata per via polmonare è risultata più sicura non provocando neutropenia periferica, un noto effetto collaterale del trattamento con Kineret, che invece è evidente dopo somministrazione sistemica ripetuta. Studi di farmacocinetica hanno mostrato come questo effetto sia anche il risultato di una minore concentrazione ematica della proteina quando veicolata nei polmoni. 

Nella seconda fase del progetto è stata ottenuta una formulazione orale di anakinra con elevata conservabilità e stabilità in ambiente gastrico. Studi in vivo nei medesimi modelli animali hanno confermato l’attività della proteina veicolata attraverso la via orale. Studi di efficacia sono ancora in corso per confermare tali osservazioni. 

Quindi, entrambi gli approcci mostrano un elevato potenziale. Tuttavia, tali risultati dovranno essere confermati su modelli più evoluti di patologia. Da sottolineare che le preparazioni sono state progettate per essere trasferibili a livello industriale in modo da favorire un rapido processo di sviluppo.


Scarica qui la scheda della Ricerca trasparente FFC#17/2020

 

Results

The project dealt with the development of inhalable and oral formulations of anakinra for the treatment of inflammation in cystic fibrosis (CF).

In a first step, a respirable dry powder of anakinra was obtained which demonstrated in vitro optimal properties in terms of preservation of the protein activity and stability over time at room temperature. In vivo studies on healthy and CF mice infected with typical pathogens, such as Aspergillus fumigatus or Pseudomonas aeruginosa, proved that single administration of the Anakinra dry powder, over a week of treatment, was more effective than daily Kineret or standard anakinra, at concentrations four times lower than the systemic dose. In addition, Anakinra administered via the pulmonary route was safer as it did not cause peripheral neutropenia, a known side effect of Kineret treatment, which is evident after repeated systemic administration. Pharmacokinetic studies have shown that this effect is also the result of a lower blood concentration of the protein when delivered to the lungs.

In the second phase of the project, an oral preparation of anakinra was obtained, with high stability when stored and in the gastric environment. In vivo studies on the same animal models confirmed the activity of the protein delivered through the oral route. Efficacy studies are still ongoing to confirm these observations.

Hence, both approaches show high potential. However, these results have to be confirmed in more advanced models of the disease. It should be noted that the preparations were designed to be industrially transferable to facilitate a rapid development process.

The results obtained with the inhaled formulation have been the subject of a patent application.


Abstract presentati a congressi scientifici

  • M. Puccetti, M. Pariano, C. Stincardini, I. Polidori, P. Wojtylo, C. Costantini, A. Schoubben, M. Ricci and S. Giovagnoli. Anakinra repurposing in Cystic Fibrosis through inhalation drug delivery technology. EUFEPS Annual Meeting 2022, 1-3 June 2022, Leiden, The Netherlands
  • M. Puccetti, M. Pariano, C. Stincardini, I. Polidori, P. Wojtylo, C. Costantini, A. Schoubben, M. Ricci and S. Giovagnoli. Anakinra repurposing in Cystic Fibrosis through inhalation drug delivery technology. 61st AFI Symposium, June 8-10, 2022, Rimini.

Pubblicazioni

  • Puccetti, Matteo et al. Pulmonary drug delivery technology enables anakinra repurposing in cystic fibrosis, Journal of controlled release : official journal of the Controlled Release Society vol. 353 (2023): 1023-1036
  • Puccetti, Matteo et al. Tackling Immune Pathogenesis of COVID-19 through Molecular Pharmaceutics, Pharmaceutics vol. 13,4 494. 5 Apr. 2021
  • van de Veerdonk, Frank L et al. Anakinra restores cellular proteostasis by coupling mitochondrial redox balance to autophagy, The Journal of clinical investigation vol. 132,2 (2022): e144983
  • Pariano, Marilena et al. Defective Glyoxalase 1 Contributes to Pathogenic Inflammation in Cystic Fibrosis, Vaccines vol. 9,11 1311. 11 Nov. 2021

 

Brevetti

  • n° domanda di brevetto 102022000007844, presentata il 21/4/22:
    • Titolo:  Composizione farmaceutica inalabile comprendente la proteina anakinra per il trattamento dell’infiammazione nella fibrosi cistica;
    • Contitolari: Università degli Studi di Perugia e FFC Ricerca.